【正文】 位角一樣，在設(shè)計中也要考慮到屋頂?shù)膬A斜角及積雪滑落的傾斜角（斜率大于 50％ 60％）等方面的限制條件。對于積雪滑落的傾斜角，即使在積雪期發(fā)電量少而年總發(fā)電量也存 在增加的情況，因此，特別是在并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)中，并不一定優(yōu)先考慮積雪的滑落，此外，還要進一步考慮其它因素。對于正南（方位角為 0176。 度），傾斜角從水平（傾斜角為 0176。 度）開始逐漸向最佳的傾斜角過渡時，其日射量不斷增加直到最大值，然后再增加傾斜角其日射量不斷減少。特別是在傾斜角大于 50176。 ～ 60176。 以后，日射量急劇下降，直至到最后的垂直放置時，發(fā)電量下降到最小。 電池板 從垂直放置到 10176。 ～ 20176。 的傾斜放置都有實際的例子。對于方位角不為 0176。 度的情況，斜面日射量的值普遍偏低，最大日射量的值是在與水平面接近的傾斜角度附近。以上所 述為方位角、傾斜角與發(fā)電量之間的關(guān)系，對于具體設(shè)計某一個 太陽能電池板 的方位角和傾斜角還應(yīng)綜合地進一步同實際情況結(jié)合起來考慮。 也是很重要，在安置時候應(yīng)該避免開周圍的物體，否則會影響到太陽能電池板的能量儲存，這種情況下不管太陽能電池板如何放置都會受影響， 一般情況下，我們在計算發(fā)電量時，是在 太陽能電池板 面完全沒有陰影的前提下得到的。因此，如果 太陽能電池板 不能被日光直接照到時，那么只有散射光用來發(fā)電，此時的發(fā)電量比無陰影的要減少約 10％～ 20％。針對這種情況，我們要對理論計算值進行校正。通常 ， 在太陽能電池板 面周圍有建筑物時，太陽出來后，建筑物 有可能在太陽能電池板 面 形成 陰影，因此在選擇 放置太陽能電池板 的地方時應(yīng)盡量避開陰影。如果實在無法躲開，也應(yīng)從 太陽能電池板 的接線方法上進行解決，使陰影對發(fā)電量的影響降低到最低程度。另外，如果 太陽能電池板 是前后放置時，后面的 太陽能電池板與前面的 太陽能電池板 之間距離接近后，前邊 太陽能電池板 的陰影會對后邊 太陽能電池板 的發(fā)電量產(chǎn)生影響。有一個高為 L1 的竹竿，其南北方向的陰影長度為 L2，太陽高度（仰角）為 A，在方位角為 B 時，假設(shè)陰影的倍率為 R，則： R＝ L2/L1＝ ctgAcosB此式應(yīng)按冬至那一天進行計算，因為，那一天的陰影最長。例如 太陽能電池板 的上邊緣的高度為 h1，下邊緣的高度為 h2，則： 太陽能電池板 之間的距離 a＝（ h1h2） R 。當(dāng)緯度較高時， 太陽能電池板 之間的距離加大，相應(yīng)地設(shè)置場所的面積也會增加。對于有防積雪措施的 太陽能電池板 來說，其傾斜角度大，因此使 太陽能電池板 的高度增大，為避免陰影的影響，相應(yīng)地也會使 太陽能電池板 之間的距離加大。通常在排布 太陽能電池板 時，應(yīng)分別選取每一個 太陽能電池板 的構(gòu)造尺寸，將其高度調(diào)整到合適值，江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 26 從而利用其高度差使 太陽能電池板 之間的距離調(diào) 整到最小。具體的太陽 能 電池 板 設(shè)計，在合理確定方位角與傾斜角的同時，還應(yīng)進行全面的考慮，才能使 太陽能電池板達到最佳狀態(tài)。 固定安裝的 LED 路燈系統(tǒng)涉及到如何選擇最佳傾角以及如何計算斜面上的太陽輻射。對于其傾角的選擇應(yīng)結(jié)合以下要求進行綜合考慮；（ 1）連續(xù)性（ 2）均勻性（ 3）極大性，在這里我們采用近似的方法來確定傾角。一般的，在我國北方地區(qū)，太陽電池板傾角可比當(dāng)?shù)鼐暥雀?5176。 — 10176。由于徐州地區(qū)位于北緯 34 度 1539。, 因此取當(dāng)?shù)氐木暥却蠹s為 34176。，所以太陽電池板傾角 Q=34176。 + 10176。 =44176。 方位角計算： 通過徐州基本氣象調(diào)查，一天中負(fù)荷的峰值時刻為 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng) 117 度 1139。，方位角 Q1=（一天中負(fù)荷的峰值時刻 12） 15+（經(jīng)度 116） =（ 2012） 15+（ 117116） =121176。 LED 路燈系統(tǒng)中蓄電池數(shù)量的設(shè)計 LED 路燈系統(tǒng)蓄電池數(shù)量的計算 （ 1）根據(jù) LED 燈有關(guān)的參數(shù)和負(fù)載每天工作 10h 確定負(fù)載的大?。好刻斓暮碾娏?Q=I h=30w 10247。 12=25Ah；（ 2）徐州市最長連續(xù)陰雨天數(shù)為 5 天（另加陰雨前一夜的用電， 計六天）蓄電池放電深度 a=80% ，所以蓄電池容量 C=6 Q/a =25Ah（ 5＋ 1）247。 80% =； (4)根據(jù)蓄電池的規(guī)格：取 C=65Ah； (5)每個蓄電池都有自己的標(biāo)稱電壓，為了達到負(fù)載工作的標(biāo)稱電壓，需要將蓄電池串聯(lián)起來給負(fù)載供電，串聯(lián)蓄電池的個數(shù)等于負(fù)載的標(biāo)稱電壓除以蓄電池的標(biāo)稱電壓 =12V247。 12V = 1 個。蓄電池并聯(lián)數(shù) =蓄電池總?cè)萘?47。所選單個蓄電池的容量 =247。 65Ah=3 個。所以該路燈系統(tǒng)需要使用 12V/65Ah 的蓄電池的個數(shù)為 3 個。 LED 路燈系統(tǒng)中太陽電池組件的設(shè)計 LED 路燈系統(tǒng)中太陽能電池板組件個數(shù)的計算及布置 （ 1）估算太陽能電池板電流：由基本氣象資料可知，傾斜面上全年平均輻射量為 13714KJ/m/m =。所以全年平均日照時數(shù)： =。所以全年平均日： Tm=HTWh/m/m247。 1000w/m/m=247。 1000w/m/m=； 則 太陽能電江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 池板 應(yīng)輸出的最小電流為： Imin=25247。 (Tm a1 a2）247。 =25247。 ( )= 。 (算式中 a1表示蓄電池充電效率 a2表示 太陽能電池板 表面灰塵遮蔽損失，Q 為負(fù)載每天總耗電量）。 太陽能電池板的最佳電流介于 Imin 和 Imax 之間，但由于沒有 太陽能電池板 每月的輻照量而無法計算出 太陽能電池板 各月輸出電量及負(fù)載耗電量以及蓄電池的荷電狀態(tài)，因此將 太陽能電池板 應(yīng)輸出的最小電流 I=。 (2)估算太陽電池板輸出電壓：太陽能電池板的電壓輸出要足夠大，以保證全年能有效地對蓄電池充電。太陽能電池板在任何季節(jié)的工作電壓應(yīng)滿足： V = Vf + Vd （算式中 Vf 表示蓄電池浮充電壓， Vd 表示因線路（包括阻塞二極管）損耗引起的電壓降）。單只鉛酸蓄電池工作電壓為 12V，故需 6 個單體電池串聯(lián)才可滿足系統(tǒng)的工作電壓 12V。每只單體鉛酸電池的工作電壓為： — ，取線路壓降： Vd=，則太陽能電池板工作電壓為： V = Vf + Vd =6 += 。 （ 3）最后確定功率：設(shè)太陽能電池板的最高工作溫度為 60℃，則輸出功率P=IV/[1a(tmax25)]= [%(6025)]=（式中： a 為太陽能電池板最高工作溫度 ）。 （ 4）根據(jù)太陽能電池板的規(guī)格，取 P=160W，用兩塊 80W 的單晶硅太陽能電池通過串聯(lián)的方式連接起來就能滿足要求。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 28 7 設(shè)計總費用及性價比分析 LED 路燈系統(tǒng)總費用估算 通過整體的選擇與計算，最終得出 LED 照明路燈系統(tǒng)的總體費用 T=LED 光源的費用 +蓄電池的費用 +太陽電池組件費用 +光伏控制器費用 +LED 燈桿費用 （ 760+4603+879 2+145+580）元 =4623 元 路燈系統(tǒng)與節(jié)能燈系統(tǒng)性價比對比分析 據(jù)相關(guān)資料顯示，通常節(jié)能燈的功率大約是 LED 燈功率的 3 倍 多，當(dāng) LED 燈的功率為 30w 時，節(jié)能燈的功率大約為 90—— 100w（這里取 100w）。 設(shè)兩種類型的燈每天工作時間為 10h，節(jié)能燈的電費為 1 元 /度，則節(jié)能燈 10 年內(nèi)電費為 100w 10年 365天 /年 10小時 1元 /=3650元。據(jù)相關(guān)資料顯示 100w的節(jié)能燈大約為 115 元，通過 LED 燈和節(jié)能燈的使用壽命比較，在同等的環(huán)境下，使用同樣 10年的時間，節(jié)能燈的更換個數(shù)為 10 個，所以更換節(jié)能燈的費用為 11510=1150 元。 又因為節(jié)能燈和 LED 燈都使用燈桿。因此，節(jié)能燈使用燈桿的價格為 580 元（與LED 燈桿相同），所以用在節(jié)能燈整個系統(tǒng)的費用為 S=3650 元 +1150 元 +580 元=5380 元。與 LED 系統(tǒng)相比，其節(jié)省的費用 =5380 元 — 4623 元 =757元 。 由上述可知： LED 太陽能路燈比普通的節(jié)能燈的性價比更高。此外普通的節(jié)能路燈還得架設(shè)輸電線或鋪設(shè)電纜，費用將會更大，所以選擇 LED 路燈對于未來城市的經(jīng)濟，環(huán)保等相關(guān)問題有著巨大的優(yōu)越性。 江蘇城市職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 29 參考文獻 [1] [澳 ] 著，李秀文，謝鴻禮，趙海濱譯 .太陽能電池工作原理，系統(tǒng)應(yīng)用，北京： 電子工業(yè)出版社， 1987. 沈陽電力 [2]鞠振河 .沈陽工程學(xué)院新校區(qū)太陽路燈系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2021. 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